Техника - молодёжи 2005-07, страница 10

ционные двигатели. Были успешно проверены система с радиоуправляемой моделью и кабельная система управления. Винтомоторный блок для одной из моделей взят с электрического вертолета Hirobo 0301-901 XRB LAMA, далее для краткости будем его называть просто LAMA. Взлетная масса модели, с дисковым крылом и винтомоторным блоком LAMA, без учета массы кабеля, не превышала 210 г. Вместе с представленными ниже фотографиями данной информации вполне достаточно для воспроизведения эксперимента силами заинтересованных лиц.

И вот модель дискового вертолета свободно парит над полом лаборатории, набирает высоту и плавно или резко снижается, совершает вращение вокруг вертикальной оси фюзеляжа. Движение с места в любом направлении - впечатляющее зрелище. На воде вертолет абсолютно устойчив, способен плавать с выполнением всевозможных маневров. Приоритеты и новизна представленных технических решений закреплены патентами.

При современном уровне развития техники нет непреодолимых препятствий для использования в конструкции дискового вертолета любого известного движителя: соосные вертолетные винты, одновинтовая схема с компенсацией реакции винта, несущие винты с перекрещивающимися осями, в сочетании с воздушно-реак-тивными, ракетными или гибридными двигателями, работающими на химическом или ядерном топливе. В лабораторных работах использовались два наиболее распространенных вертолетных движителя: соосные винты и одновинтовая схема с компенсацией реакции винта.

При работе несущий винт вертолета создает струю воздуха, направленную вниз на дисковый фюзеляж. При такой продувке фюзеляжа сама струя преобразуется в кольцевую струю. Профиль боковой поверхности фюзеляжа выполнен с учетом реализации эффекта Коанда, когда поток воздуха как бы «прилипает» к поверхности фюзеляжа, направляясь книзу без отрыва от этой поверхности. Отрыв кольцевой струи от фюзеляжа происходит только в зоне максимального диаметра диска. Здесь струя направлена уже вертикально вниз, на поверхность экрана, роль которого может выполнять твердая или водная поверхность.

Под фюзеляжем формируется замкнутый контур циркуляции воздуха с зарождением центральной обратной струи, восходящей вверх и бьющей в центр днища фюзеляжа. Силовое воздействие обратной струи на фюзеляж обеспечивает дополнительную подъемную силу. Можно, с некоторой оговоркой, связать этот процесс с формированием статической воздушной подушки под диском. На наш взгляд, точнее будет

говорить именно о действии мощной обратной струи, которая сопровождает диск на любой высоте. Так, в ходе экспериментов проводились наблюдения за поведением твердых тел, «попадающих» в скоростной поток воздуха в указанной обратной струе. В восходящем потоке воздуха эти тела, казалось, самопроизвольно, взлетали с земли вверх, вплоть до удара о днище зависшего над ними диска.

Проверено несколько способов управления дисковым вертолетом. За счет наклона оси вращения несущего винта достигается получение горизонтальной составляющей вектора тяги, и летательный аппарат может двигаться в любом направлении. При испытаниях с вертолетом LAMA, выполненным по соосной схеме несущих винтов, использовали штатную вертолетную систему управления, без ка-ких-либо переделок. Проверены потенциальные возможности и быстродействующей системы управления, основанной на эффекте Коанда, когда в конструкции вообще не используются подвижные детали, а скорость передачи управляющего сигнала достигает скорости звука в данной окружающей среде.

Для рассмотрения следующего вопроса введем еще один безразмерный параметр - «относительная высота», представляющая собой результат деления высоты полета на диаметр несущего винта вертолета. По полученным экспериментальным данным влияние статической воздушной подушки прекращается, когда относительная высота полета превысит 3. При определении значений параметра относительной тяги за базу сравнения принята тяга несущего винта на высоте за пределами влияния воздушной подушки. Такой подход в расчетах отражает действительную картину изменения тяги при увеличении высоты полета (висения) вертолета.

Установлено, что на малой высоте дисковое крыло позволяет получить прирост тяги по сравнению с вертолетом бездискового крыла. Если это свойство использовать в полной мере, то взлет вертолета будет возможен и с повышенным запасом топлива на борту.

Предварительные испытания и для дискового крыла подтвердили известную возможность двукратного увеличения аэродинамического качества крыла, если оно используется в режиме полета экраноплана вблизи от поверхности земли или воды.

Была успешно проверена и возможность кратного уменьшения силы лобового сопротивления дискового крыла.

Вернемся к сегодняшним запросам фотографа и журналиста. Для начала будет достаточным оснастить дисковым крылом серийно выпускаемый радиоуправляемый вертолет. Дисковый вертолет позволит сохранить дорого

ТЕХНИКА- МОЛОДЕЖИ 7' 2 0 0 5

8

Следы, оставляемые вертолетом с дисковым крылом на сыпучем грунте

стоящую аппаратуру даже при ошибках пилотирования, значит, круг любителей и профессионалов в этой области может быть существенно расширен. За счет работы крыла в горизонтальном полете появляется возможность кратно увеличить продолжительность и полета, и самой видеосъемки.

Но не стоит останавливаться на достигнутых результатах. Каковы вообще потенциальные возможности дискового вертолета, каковы пределы скорости, дальности и высоты? От этого будет зависеть и та картинка, которую удастся увидеть фотографу через парящий в небе объектив. Возможны и другие прикладные задачи для подобной техники, читателю предлагается испытать свое воображение и заглянуть немного в будущее... ТМ